数控切削刀具产业链可分为上游原材料，中游刀具生产商，和下游的应用行业。数控切削刀具的原材料主要是碳化钩粉和钴粉，所以产业链的上游是生产原材料的企业，比如厦门钩业、洛阳目业等；中游生产数控切削刀具刀片的企业主要有厦门钩业、中钨高新、欧科亿、华锐精密等；下游应用行业广，从通用机械、汽车摩托车、建筑能源，到较高端的航空航天、军工等领域。
1.1机床刀具的定义
机床：指制造机器的机器，也叫做工业母机；本文重点讨论的刀具是金属切削机床的关键零部件。
机床刀具：指机械制造中用于切削加工的工具，又称切削工具。从结构上看，整体刀具一般由刀柄（连接机床主轴和切削刀具）和刀片两部分组成，而可转位刀具的刀片可独立进行更换。其中，刀片是金属加工中起切削作用的关键执行部件。
1.2刀具行业的市场规模
2016-2018年我国切削刀具市场规模出现快速增长，2018年刀具消费总额达到421亿元，超过2011年400亿的高点，创造了历史最高纪录。2019年，汽车等下游制造行业下行，叠加中美贸易摩擦加剧，我国刀具消费额有所下滑至393亿元。2020年疫情后我国经济快速复苏，刀具行业的年消费额又一次创新高，达到421亿元，2021年市场规模进一步提升达到477亿元。
根据QY Research数据，2020年全球切削刀具消费金额达370亿美元，预测2022年，全球刀具消费额将达到390亿美元，2016-2020复合增长率为2.82%。
数控刀片的市场空间主要取决于我国数控金属切削机床的保有量和产能利用率，以及下游制造业的景气程度；未来增量受多种因素影响，如制造业升级，数控化率提升，进口替代，以及海外扩张。
1.3刀具品类拆分
用于金属切削机床加工的刀具按照材料的硬度从低到高主要分为高速钢、硬质合金、陶瓷以及超硬材料。根据中国机床工具工业协会数据，2021年国内金属切削机床刀具的市场规模大约477亿元，其中硬质合金约占51%，达到243.27亿元；根据中国机床工具工业协会统计，刀片约占会员企业硬质合金刀具销售额54%，依此估算国内硬质合金刀片市场规模在131.4亿元左右。
硬质合金数控刀具按照结构可大致分为整体硬质合金刀具和可拆分/转位刀具，其中可转为刀具的使用更便捷，刀片达到寿命后可直接拆卸进行替换。刀片根据加工方式又可分为车削、铁削、和钻削刀片，其中车削刀片的占比最大。
切削刀具经过数百年的发展历史，形成以硬质合金为主，高速钢、超硬材料（陶瓷、金刚石等）多种材料并存的消费结构。其中主流产品是高速钢刀具和硬质合金刀具，二者产值占比超过90%。从2015年到2019年，我国硬质合金刀具的产值占比逐年提升，预计在2020年可达到53%。
根据前瞻资讯报告，在世界范围内硬质合金刀具占主导地位，占比达到63%。
加工性能方面，超硬材料刀具占据绝对优势，加工速度最快；价格方面，超硬刀片单价70元左右，而硬质合金刀片均价6-7元每片；市场方面，硬质合金刀具和高速钢刀具运用范围广，市场较大，而超硬刀具一般用于高端精密加工，如航空航天领域，市场相对更小。
2.1利好1：下游制造业投资驱动刀具行业发展
下游制造业投资为刀具行业带来增量，但因为产能受限，目前行业发展的主要逻辑依然是存量市场的进口替代需求。2020年2月以来制造业景气度回升，PMI基本保持在50%荣枯线以上，与此同时，国内刀具行业包括株洲钻石、欧科亿、华锐精密等头部企业都在快速扩产阶段。尽管今年制造业固定资产完成额累计值并未恢复到2019年疫情前的水平，但刀具需求旺盛，几个头部企业的在手积压订单都达到了2-4个月的产能。由此可见，当宏观经济处于上行周期时，固定资产投资需求增加，对下游行业有很强的拉动作用，进而带动刀具行业的快速发展；但当经济扩张放缓制造业投资减少时，刀具行业依然有存量市场的需求。
2.2、利好2：制造升级，刀片行业潜力无限
受益于国家及行业协会出台的一系列产业政策，我国刀具行业有望保持高景气度。作为金属切削机床上的核心零部件，刀具行业同样受益于国家出台的对机床工具行业的利好政策。国家发改委在规划中多次提到“推动高端数控机床、高性能的切削工具创新发展”，并把硬质合金及制品制造归属于战略性新兴行业，这将持续引领国产数控刀具行业的发展。
2.3、利好3：国产刀片技术升级，进口替代加速
我国正处于产业结构的调整升级阶段，刀具消费占比有较大提升空间。在工业4.0的趋势下，制造业在积极寻求转型升级补短板，现代切削加工对刀具的稳定性、加工精度、进给速度、使用寿命等要求也相应的提高。在我国刀具产品占机床的消费结构中，数控刀片占机床消费的比重从2012年的14.1%提升到2020年的32.1%，可见我国刀具消费在提质升级，但距离传统制造业强国还有一定差距；根据华锐精密可转债募集说明书显示，德国、美国和日本等制造业强国注重数控机床和高效刀具互相协调、平衡发展，每年的刀具消费规模为机床消费的50%左右。随着国内终端用户生产观念逐渐从“依靠廉价劳动力”向“改进加工手段提高效率”进行转变，以及制造业的转型升级，我国刀具消费规模仍存在较大提升空间。
疫情只是导火索，从2017年起进口刀具的国内市场份额呈现下滑趋势。由于近两年疫情影响，国外的刀具厂商供货不及时+物流滞后，给国内的企业带来进口替代的机遇。在过去30年里，随着国内刀具行业的新兴企业涌现，各企业研发投入加大，叠加专精特新企业补贴和减税政策支持，刀具技术升级+本土服务优势显现，国产替代的进程不断加速，进口刀具的市场份额由2016年的37.2%逐步下降至2019年的34.6%。
2.4、利好4：数控化率提升为数控刀具带来增量
机床数控化是机床行业的升级趋势，降本增效的同时，数控化率提升也为数控刀具市场带来增量。近几年，我国机床数控化率保持着稳定增长，2020年金属切削数控机床产量占比达到43.2%，同比+23.3%。根据国务院《中国制造2025》规划，预计到2025年我国数字化研发设计工具普及率达到72%，关键工序数控化率达到50%；对比国际上制造业强国机床数控化率60%-70%以上的水平，我国机床数控化率还有较大的提升空间。所以无论是存量机床的更新换代需要，还是每年新增的数控机床的需求，刀具作为机床加工的消耗品，将迎来可观的消费需求增速。
我国数控机床的保有量大，低端机床（刚性差，线速度不高）居多，进口的中高端产品发挥不出效率，国产的刀片适配性更好：华锐、欧科亿的中低端刀片可以满足国产的机床。
2.5、利好5：钩资源大国，国际化趋势显现，海外市场广阔
中国是钩资源大国，占全球钩矿储备的56%。根据美国地质调查局数据，2020年全球钩矿储备340万公吨，其中中国占比56%，达到190万公吨。
中国的钩矿产量更是遥遥领先，2020年产量69000吨，占全球总产量84000吨的82%。
放宽视野，国内龙头喵准全球380亿美元市场。2017-2020年，欧科亿和华锐精密的海外收入占比呈现上升趋势，说明海外业务拓展顺利。根据欧科亿的调研数据显示，公司在海外市场已有多年布局，主攻的亚洲一些没有高端刀具产能的市场进入顺利，取得充分认可，而另一边在粗加工领域的欧美市场中，性价比和使用价值的反馈令人满意。
2.6、数控刀具市场预测
根据中国机床工具工业协会统计，我国金属切削机床的产量在2016年达到78.3万台后缓慢下行，在2019年降至41.6万台后见底，从2020年起有反弹上升的趋势。
已知2011~2014年机床产量达到历史峰值，根据工控网的数据，机床10年左右的更新周期测算，老旧机床设备将在2021~2024年置换，需求将加速释放。
假设十年前出厂的机床一半需要置换，则2021~2025年，第N年的金属切削机床的产量为：产量N=产量N-10*0.5*（1+m），m为新增量，且m = 0.25~0.45因此，2021~2025年金属切削机床预计产量为53/52.9/53.3/57.9/52.8万台。
我国金属切削机床数控化率在2020年达到43.2%，2021年达到45%，假设每年增长约3%，到2025年数控化率大约59%，对应数控机床产量约31.1万台。
随着精密制造技术愈发成熟，机床的质量和使用寿命也在提高，其替换周期可能延长到12-15年。按照10-12年的替换周期为测算基准，预计2021-2025年金属切削数控机床保有量从216.7万台左右上升至294万台。
据统计，2020年国内数控刀片消耗量约4亿片，假设平均每台数控机床每年开工250天，由此可得，每台机床每天消耗0.8片硬质合金刀片。据欧科亿招股书显示，近两年刀具市场供不应求，头部企业的产能利用率超过100%；叠加制造业，对精密加工的需求逐步提升，我们预计2021-2025年，按照平均每台数控机床每天消耗0.9片硬质合金刀片，一年250天工作日开工作为测算基准，到2025年国内数控刀片的需求量将达到6.6亿片。
3.1、国内上市公司扩产梳理和产能汇总
近年来，由于刀具行业景气度持续，主要厂商纷纷制定产能规划，建设原材料棒材、硬质合金刀片的生产线等，积极扩产。
3.2、未来供需匹配情况预测
中国钩业协会的数据显示，2019年国内数控刀片消耗量约2.4亿片，2019年刀具行业四大龙头的年产量分别为：欧科亿4194万片、华锐精密4056万片、株洲钻石6440万片，由此可得，2019年CR3占比为61%。
假设2021-2025年三大头部公司的产能利用率100%，CR3的硬质合金刀片产量占比每年增加3%，由此可根据头部三企业产能规划测算出2021~2025年行业总产能分别为4.05/4.7/5.47/5.73/5.85亿片，所以2021年产能缺口约1.36亿片，到2025年下降至6000-7000万片。
所以只要技术得以突破，一方面进口替代的存量市场份额可以消化刀具公司快速扩产的产能，加上后疫情时期国内头部公司在海外扩张速度加快，另一方面国内需求提升+出口也是消化产能的需求来源。
4.1、国际市场上刀具行业竞争格局
中国硬质合金行业起步较晚，相比欧美等发达国家技术水平晚大约20年左右。经过五十多年的发展，中国硬质合金行业已经通过技术引进与自主研发，使整体技术水平与国际水平不断接近，国内头部企业的实力也已逐渐能够与海外龙头企业展开直接竞争。
国际市场上的刀具行业竞争格局，可按照技术实力、发展阶段分为三大阵营。
第一阵营：以山特维克集团、伊斯卡集团、肯纳金属集团等为代表的欧美刀具制造商，具备了向客户提供交钥匙工程的能力，现阶段占有全球行业的领导地位。无论从雄厚的技术实力还是丰富的产品系列，均保证了他们的优势地位；同时，这些厂商的普遍具有以开展切削加工整体解决方案为主的特征。在航空航天、军工领域等高端应用市场，第一阵营的企业也与其他企业拉开了较大差距。但是，这类企业也存在交货周期长、价格昂贵的问题，国内市场的用户以中大型企业、外资企业为主。
第二阵营：以日韩刀具企业为主，如日本三菱、日本泰珂洛、日本京瓷、韩国特固克等为代表，其中日系刀具在我国进口刀具中的占比最大。日韩企业的市场策略与欧美企业有所不同，以大量的批发为主，因此产品在国内五金批发市场非常常见，产品价格低于欧美刀具，略贵于国产刀具。
第三阵营：主要是国内刀具企业，国内企业数量众多，水平差异较大，多数企业主要生产传统刀具，如白钢刀（普通高速钢刀具）、焊接刀具等。头部企业有株洲钻石、厦门金鹭、欧科亿、华锐精密等，产品主要面向中低端刀具市场。
4.2、刀具行业高壁垒，是资金和技术密集型产业
资金和技术建立护城河，行业进入难度大。数控刀片设计与制备过程中涉及到四大核心技术，是技术密集型产业，所以行业的准入门槛较高。另外，根据欧科亿上市问询函回复，数控刀片也是资金密集型产品，因为形成一条数控刀片完整生产线需要设备投资至少1亿元。
4.3、国产刀片突破技术瓶颈，部分产品赶超日韩
在材料性能和切削性能上，部分国产刀具已与日韩水平相当。日本三菱是国际知名刀具企业，VP15TF是其不锈钢加工刀片的代表性产品，其性能可以代表刀具行业中第二层次的水平；欧科亿的同类产品数控刀片OP1215实验结果与之对比可见，OP1215各项性能指标与三菱的产品不相上下，叠加国产刀具的价格低廉和本土服务的优势，向下游厂商继续渗透前景可观。
在制造工艺上，国内头部厂商也达到行业先进水平。数控刀具的性能稳定性和精度一致性是衡量工艺水平的重要参考，其标准可以用硬质合金基体中碳含量的高低（钻磁值）来表示，如果同一牌号不同批次刀片的钻磁波动水平控制在土0.1%，相当于碳含量波动士0.01%，意味着产品性能稳定、一致。根据欧科亿上市问询函回复，通过自行研发的制造工艺，公司的数控刀片精度可达到G级水平（土0.025毫米，业内称为高精密级）且具有较好的一致性。
5.1.1、山特维克行业龙头依托于完整的产品线
全面的产品线是山特维克提供完整解决方案的保障。山特维克刀具业务起步早，通过收购扩充产品线，铸就龙头地位。目前山特维克可以提供产品+服务的解决方案，覆盖刀具上下游行业的全产业链。
山特维克凭借其在技术上的优势在全球刀具市场占有较大份额，2019年占全球市场的13.3%，国内市场的7.4%，且主要集中在中高端刀具领域。
与软件公司建立良好的合作关系是刀具企业未来的发展趋势。2021年，山特维克为了推进数字化和定制化服务，收购了美国CNC Software Inc.，该公司是制造业CAD/CAM（计算机辅助制造）软件解决方案的领先供应商、行业中广泛使用的Mastercam的制造公司。通过收购CNC Software，山特维克获得了一个世界级的CAM品牌，拥有约27万用户，以及强大的经销商网络。
5.1.2、山特维克-主营构成分析
纵观山特维克2020年的收入结构，金属切削刀具所属的制造和加工解决方案业务在2020年营收328亿瑞典克朗（折合人民币223亿元）占集团营收的37.6%。
按下游行业拆分，采矿业占山特维克2020年收入比例的40%，其次是机械工业的23%。
按地区拆分，山特维克的制造和加工解决方案业务中有54%的收入来自欧洲地区，北美和亚洲地区的业务各占约21%，南美、非洲和中东地区、以及澳洲的业务体量较小。
5.2、刀具行业集中度有望进一步提升
国内刀具企业数量众多，规模较小，行业集中度有待提升。根据中国机床工具工业协会数据，2019年全国销售额超过2000万元规模以上的工量具及量仪企业共715 家，建成数控刀片生产线的内资企业约35家，2019年数控刀片产量超过100万片以上的仅有10家，而年产数控刀片超过4000万片的国内企业只有三家，分别为株洲钻石（8000万片）、欧科亿（5500万片）和株洲华锐（5000万片）。
以山特维克为鉴，拓宽品类，从产品到服务强化品牌效应。自成立以来，山特维克一直致力于为客户解决实际问题，其产品也根据客户需求不断革新，从硬质合金刀片逐渐发展到包括涂层刀片和其他各类特殊材料刀片的近10万种品类；除产品外，山特维克还推出了刀具咨询和定制化服务。优质的产品加上全方位的服务，更能拓宽销售渠道、扩大客户范围、强化品牌效应。
国内头部企业或许也可以走上并购扩张的道路，以扩充产品线为客户提供完整的解决方案为目标，从硬件到软件，从设备配套到技术储备，未来中国有望出现一个行业龙头占领大部分市场，并逐步向海外扩张。
5.3、用户对刀具的品质需求决定刀具未来的发展方向
下游客户刀具成本占比低，对刀具价格不敏感，原材料涨价易传导。纵观三次调查下游客户刀具费用的占成本比例情况，刀具费用占比1%以下的企业呈现出日益减少的趋势，由第二届调查的22.5%到第四届调查的9.6%；刀具费用占比2%~3%的企业呈现出上升的趋势，从2002年的20.6%逐年上升到31.2%。总体来说刀具费用的占比呈上升趋势，刀具费用占总生产成本在1%~4%的企业由59.6%上升到68.3%，但是4%占比的企业依然较少，因此，下游行业对刀具涨价的敏感度不高。
用户对刀具的品质需求决定刀具未来的发展方向。用户在购买刀具时，考虑的因素比较多，其中最重要的是切削性能，刀具寿命仅次之，然后是产品价格、供货期和品牌，再有就是供应链管理、提供交钥匙方案能力及售前和售后服务。
6.1、相关公司盈利能力情况
刀具行业受到广泛关注的企业如下：CR4（中钩高新、厦门金鹭、欧科亿、华锐精密），章源锦业的全资子公司赣州澳克泰，以及鲍斯股份的子公司阿诺精密和被其收购的株洲科力特（整合后设立了株洲科而诺新材料有限公司）。
6.2、头部企业的业务布局和企业发展阶段对比.
国内头部企业的发展阶段各有区别，所以业务布局也不同。
6.3、中钩高新（000657.SZ）-株洲钻石
公司依托完整的产业链竞争优势，着力建设从矿山、冶炼、精深加工于一体的产业体系，打造中国第一、世界一流的钩产业集团，拥有行业内唯一一家硬质合金国家重点实验室。
拥有子公司如下：
1.“国内领先的硬质合金切削刀具综合供应商株钻公司，是业内的开拓者，也是目前国内唯一能够和山特维克抗衡的企业：技术实力雄厚，产品结构多元化，产品品类4-5万种，有数控刀片配套整体刀具的生产能力；
2.我国硬质合金工业的摇篮”株硬公司；
3.中国最大的设计和生产PCB用精密微型钻头、刀具和高精密级进模具的金洲公司；
4.中国钩基硬面材料领域的领导者自硬公司；
5，管理着国内最大的钩冶炼与粉末制品基地之一南硬公司。
6.4、欧科亿（688308.SH）
公司成立于1996年，主营硬质合金制品和数控刀具产品的研发、生产和销售。在硬质合金制品领域，公司锯齿刀片的产量稳居国内同行第一；在数控刀具产品领域，拥有产品品类近万种，刀片产能在2022年可达到1亿片，在不锈钢、钢件加工细分应用领域中部分产品可以替代同类进口产品。
2020年公司实现营业收入7.02亿元，同比+16.7%；归母净利润1.07亿元，同比+20.6%。2020年硬质合金和数控刀具分别实现收入3.97和3.03亿元，分别占比56.6%和43.2%。
公司采用直销为主、经销为辅的经营模式，直销模式分为一般直销（主要模式）和OEM/ODM（重要补充）销售模式；数控刀具业务收入中，2020H1经销收入占的比例为54.6%。
是第三批小巨人企业。
6.5、华锐精密（688059.SH）
公司成立于2007年，专注于硬质合金数控刀片研发与应用，在基体材料、槽型结构、精密成型和表面涂层四大领域拥有自主核心技术，开发了车削、铁削、钻削三大系列产品。公司核心产品在加工精度、加工效率和使用寿命等切削性能方面已处于国内领先水平，部分产品达到国际先进水平，进入了由欧美和日韩刀具企业长期占据国内中高端市场，特别是铁削刀片已形成显著竞争优势。
公司收入规模稳步提升，毛利率维持高位。公司2020年实现营收3.12亿元，同比+20.6%；归母净利润0.89亿元，同比+23.6%。得益于四大核心技术，并凭借已经建立的研发、生产、装备、渠道和市场优势，公司近几年来毛利率水平均维持在50%左右，盈利能力出色。
公司采用经销为主、直销为辅的销售模式，直销占比31.4%。经过多年的生产经营积累，公司已建立了完备的经销体系，合作的经销商超100家，聚焦华南、华东和华北等国内主要数控刀片集散地，覆盖二十余省市。此外，公司近年来也积极拓展海外市场，加快全球布局。
